一种基于蓝牙sigmesh低功耗通信方法和系统与流程

电子电路装置的制造及其应用技术1.本发明涉及了一种通信方法和系统，特别涉及了一种基于蓝牙mesh技术的通信方法和系统。背景技术：2.短距离无线通讯市场大部分使用的有ble、zigbee、lora、433mhz。该技术在短短二十年的时间里，使用技术和应用规范慢慢成熟，应用于各种各样的场合中，随处可见手机，电脑，键盘，鼠标，音响等设备。随着iot的发展，短距离无线通讯技术在智能家居方面也有所突破，比如用于低功耗的短距离无线通讯技术，应用于网络传输的短距离无线通讯mesh技术。3.常规的短距离无线通讯mesh网络设备的在球泡灯中使用发热严重、功耗大等，根据不同的应用变化设备选择合适的rf工作状态。如果我们同一使用相同的发射间隔和扫描窗口，可能会出现mesh设备节点在不需要接受传输信号时候，导致待机功耗浪费的问题。4.这种方式下，需要一个通信方式，能够根据设备的当期状态动态的调整发射间隔和扫描窗口，减少功耗的浪费，节约资源。技术实现要素：5.本发明要解决的问题在于提供一种基于蓝牙sigmesh低功耗通信系统，自动调节rf工作状态的通信网络设备和系统，实现降低功耗提高整灯效率；克服现有技术的缺陷。6.本发明提供一种基于蓝牙sigmesh低功耗通信方法，包括以下步骤：7.步骤a、节点按照扫描周期进行扫描窗口，当扫描到数据信号进行，则进行数据的接收；节点按照发射周期进行数据发射。8.步骤b、判断该节点的照明led灯的亮度信号是否小于额定值；当当前照明led灯的亮度信号不小于亮度额定值时，重复执行步骤b。9.当控制模块判断照明led灯的亮度信号小于额定值时，执行步骤c。10.步骤c、判断该节点的照明led灯的母线过零检测信号是否过零点，当母线过零检测信号过零点时，执行步骤d。11.当母线过零检测信号未过零点时，执行步骤b。12.步骤d、节点调大扫描周期进行扫描窗口，当扫描到数据信号进行，则进行数据的接收；节点调大发射周期进行数据发射；并执行步骤g。13.步骤g、控制模块还判断当前照明led灯的亮度信号是否小于额定值。14.当当照明led灯的亮度信号不小于亮度额定值时，执行步骤a。15.当当照明led灯的亮度信号小于亮度额定值时，重复步骤g。16.进一步，本发明提供一种基于蓝牙sigmesh低功耗通信方法，具有这样的特征：还包括步骤e和步骤f。17.其中，步骤d、节点调大扫描周期进行扫描窗口，当扫描到数据信号进行，则进行数据的接收；节点调大发射周期进行数据发射后，还执行步骤e。18.步骤e、判断节点在额定时间内，有没有接收到数据。19.在额定时间内，接收到数据，则重复执行步骤e。20.在额定时间内，没有接收到数据时，则执行步骤f。21.步骤f、节点再调大按照扫描周期进行扫描窗口，不进行数据的发射；且分别执行步骤e和步骤g。22.另外，本发明提供一种基于蓝牙sigmesh低功耗通信系统，包括：包括节点；所述节点包括：接收模块、发射模块、照明led灯、信息采集模块、控制模块；信息采集模块实时采集照明led灯的亮度信号，以及按指令采集母线过零信号；节点的接收模块按照额定扫描周期进行扫描窗口，当扫描到数据信号进行，则进行数据的接收；发射模块按照额定发射周期进行数据发射；控制模块判断当前照明led灯的亮度信号是否小于额定值；控制模块判断母线过零检测信号是否过零点；当当前照明led灯的亮度信号小于额定值；且母线过零检测信号过零点时，控制模块控制扫描模块按照低损耗扫描周期进行扫描窗口，当扫描到数据信号进行，则进行数据的接收；控制模块还控制发射模块按照低损耗发射周期进行数据发射；低损耗扫描周期大于额定扫描周期，低损耗发射周期大于额定发射周期；当当前照明led灯的亮度信号不小于额定值；或母线过零检测信号未过零点时，节点的接收模块按照额定扫描周期进行扫描窗口，当扫描到数据信号进行，则进行数据的接收；发射模块按照额定发射周期进行数据发射。23.本发明提供一种基于蓝牙sigmesh低功耗通信系统，具有这样的特征：当节点的扫描模块按照低损耗扫描周期进行扫描窗口，发射模块按照低损耗发射周期进行数据发射时，控制模块判断接收模块在额定时间内，有没有接收到数据；当接收模块在额定时间内，接收到数据，则继续当前状态；当接收模块在额定时间内，没有接收到数据时，控制模块控制扫描模块按照休眠扫描周期进行数据扫描；发射模块不进行数据的发射。24.本发明提供一种基于蓝牙sigmesh低功耗通信系统，还可以具有这样的特征：当扫描模块按照休眠扫描周期进行数据扫描，发射模块不进行数据的发射时，当扫描模块接收到信息时，控制模块控制扫描模块按照低损耗扫描周期进行扫描窗口，当扫描到数据信号进行，则进行数据的接收；控制模块还控制发射模块按照低损耗发射周期进行数据发射。25.本发明提供一种基于蓝牙sigmesh低功耗通信系统，还可以具有这样的特征：所述节点为中继节点。26.本发明提供的一种基于蓝牙sigmesh低功耗通信系统，还可以具有这样的特征：还包括代理节点、好友节点和低功耗节点；代理节点、中继节点、好友节点和低功耗节点之间采用蓝牙进行信息交互。附图说明27.图1为实施例中基于蓝牙sigmesh低功耗通信系统的示意图。28.图2为实施例中基于蓝牙sigmesh低功耗通信方法的流程图。29.附图标记：p为代理(proxy)节点、r为中继(relay)节点、f为好友(friend)节点，l为低功耗(lpn)节点。具体实施方式：30.为了更加清晰的说明本发明的实现方式，以下结合附图及实例，对本发明进行进一步详细说明。此处所描述的具体例子仅仅用于解释本发明内容，并不用于限定本实施方式。31.实施例32.本实施例中，基于蓝牙sigmesh低功耗通信系统，包括：代理(proxy)节点、中继(relay)节点、好友(friend)节点以及l为低功耗(lpn)节点。33.为了控制系统的的稳定和可靠性行，本实施例中，对中继(relay)节点做发送数据时间间隔和周期延长，但是蓝牙mesh网络个节点设备的通信的系统的中继(relay)节点在未入网状态下，为了保证在入网过程中大量数据交互可靠性和效率性，不采用低功耗模式、修改发送间隔、定时关闭发送扫描窗口；同时考虑在整个系统中存在低功耗节点所以friend节点设备，需要存取关于低功耗节点相关数据信息，为了能让低功耗节点设备及时的对数据读取和写入操作，这个也不进行处理。34.整个系统消息转发和传输入网后，所有节点启动为relay的功能，在启动某一个中继(relay)节点在打开扫描窗口的时候接收proxy发来数据，根据调整自身状态同时打开发送窗口，发送接收的数据包。此方法比较适用所有中继(relay)节点，一般不适用friend和低功耗节点操作，但在一些特殊的场合或设定的情况下，friend和低功耗节点不排除采用同样的操作。35.本实施例中，中继(relay)节点包括：接收模块、发射模块、照明led灯、信息采集模块、控制模块。36.照明led灯供用户使用，根据用户的操作调高或调低亮度，调节方式可以手动调节，远程无线调节等，调节方式不限。37.信息采集模块实时采集照明led灯的亮度信号，以及按指令采集母线过零信号。38.照明led灯的亮度信号可以以照明led灯当前的电流值或电压值为依据。信息采集模块采用过零检测电路采集照明led灯的母线电压是否过零点。39.控制模块接收照明led灯的亮度信号和母线过零检测信号。40.基于蓝牙sigmesh低功耗通信方法包括以下步骤：41.步骤a、中继(relay)节点启动后并入网后，正常工作状态下，接收模块按照额定扫描周期进行扫描窗口，当扫描到数据信号进行，则进行数据的接收。发射模块按照额定发射周期进行数据发射。这部分的功能与现有技术相同，不做赘述。42.步骤b、43.步骤b-1、信息采集模块采集当前照明led灯的亮度信号。44.步骤b-2、控制模块判断当前照明led灯的亮度信号是否小于额定值。当当前照明led灯的亮度信号不小于亮度额定值时，额定扫描周期和额定发射周期不变；继续采集当前照明led灯的亮度信号，进行下一次判断；重复步骤b。45.控制模块判断照明led灯的亮度信号是否小于亮度额定值的方式，可采用比较器，比较电压值实现，当照明led灯的亮度信号小于亮度额定值时触发控制模块的下一个步骤。46.当控制模块判断照明led灯的亮度信号小于额定值时，进入步骤c。47.步骤c、48.步骤c-1、本实施例中，当控制模块判断照明led灯的亮度信号小于额定值时，信息采集模块再采集母线过零检测信号进行判断。当然信息采集模块可以实时的采集母线过零检测信号，待照明led灯的亮度信号小于额定值时再进行读取和比较。49.照明led灯的亮度信号低于亮度额定值，代表照明led灯处于低亮状态。若照明led灯的亮度信号采集的是电流值的话，那亮度额定值也为相应的额定电流值；若照明led灯的亮度信号采集的是电压值的话，那亮度额定值也为相应的额定电压值。50.步骤c-2、控制模块判断母线过零检测信号是否过零点，当母线过零检测信号过零点时，进入步骤d。当母线过零检测信号未过零点时，返回步骤b。51.步骤d、控制模块控制扫描模块按照低损耗扫描周期进行扫描窗口，当扫描到数据信号进行，则进行数据的接收；控制模块还控制发射模块按照低损耗发射周期进行数据发射；即中继(relay)节点进入低损耗状态。中继(relay)节点进入低损耗状态后，分别执行步骤e和步骤g。52.当然，低损耗扫描周期大于额定扫描周期。低损耗发射周期大于额定发射周期。53.换句话说，控制模块判断同时满足照明led灯的亮度信号小于额定值，以及母线过零检测信号过零点，这两个条件时，控制模块降低中继(relay)节点的扫描周期和发射周期，减低损耗。54.步骤e、在中继(relay)节点的接收模块处于低损耗扫描周期、发射模块处于低损耗发射周期状态下，控制模块判断接收模块在额定时间内，有没有接收到数据。55.当接收模块在额定时间内，接收到数据，则继续保持损耗状态；即重复步骤e。56.当接收模块在额定时间内，没有接收到数据时，进入步骤f。57.步骤f、控制模块控制扫描模块按照休眠扫描周期进行数据扫描；即中继(relay)节点进入休眠状态，由于没有接收到新的数据，所以发射模块不进行数据的发射。58.发射模块按照休眠发射周期后，分别执行步骤e和步骤g。59.当然，休眠扫描周期大于低损耗扫描周期，休眠发射周期大于低损耗发射周期。休眠扫描周期和休眠发射周期一般为几秒，优选为2-3秒。额定休眠时间一般为毫秒级。60.步骤g、在中继(relay)节点处于低损耗状态、以及处于休眠状态下，控制模块还判断当前照明led灯的亮度信号是否小于额定值。61.当当照明led灯的亮度信号不小于亮度额定值时，返回步骤a；即接收模块按照额定扫描周期进行扫描窗口，当扫描到数据信号进行，则进行数据的接收。发射模块按照额定发射周期进行数据发射。62.当当照明led灯的亮度信号小于亮度额定值时，重复步骤g。63.需要说明的是，额定扫描周期、额定发射周期、低损耗扫描周期、低损耗发射周期、休眠发射周期、额定时间都可以根据实际需要由中继节点的控制模块进行设置，或者有远程控制模块进行控制。64.尽管本发明的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本发明的限制。









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